家用高清数码摄像机漫谈

约4年以前（2005年9月），在CCF贴过一篇帖子《家用DV发展趋势之我见》（ ，见『DC&DV硬件』版精华区），对当时数码摄像机的情况作了一些粗略的概括。短短4年不到，竟时过境迁，数码摄像机迅速地从标清时代跨入了高清时代。就象当年心血来潮写帖子一样，今天莫名又心血来潮了，于是又有了这篇帖子。

一、高清规格之争—HDV标准、AVCHD标准、二线厂商自有规格
2003年，SONY、佳能、JVC联合发布了高清DV的HDV标准，采用MPEG2编码方式，分辨率1440×1080 50i/60i或1280×720 50P/60P，码率25/19Mbps。
2006年SONY、松下联合发布高清DV的AVCHD标准（该标准的官方网站 ），标准内容详见下表《AVCHD规格表》。

AVCHD标准使用了高压缩比的AVC/H.264编码方式，相比HDV标准大大减少了记录数据所需存储空间，而且压缩后画质和HDV差别很小，对家用DV而言优势明显，因此在家用领域迅速取代了HDV标准成为主流高清规格，HDV标准逐渐退守商用摄像机领域。
DV厂商按市场占用大致可分为一、二、三线厂商。AVCHD规格取得主流标准地位后，其他两家一线DV厂商佳能、JVC也加入了AVCHD的阵营，开始生产AVCHD规格的高清DV。但估计因为不愿向索尼、松下支付AVCHD授权费，三洋、东芝、三星等二线DV厂商并未生产AVCHD规格的高清DV，而是自行以AVC/H.264编码为基础设计了自有有高清规格，虽不能成为主流，但也占有了一部分的市场份额。
例如，三洋Xacti系列、三星HMX系列闪存式高清DV，均以MPEG-4 ISO 14496-10视频通用标准为基础，开发了自有的高清DV记录格式，且均采用了MP4封装格式。
还有一类自有规格是JVC的GZ系列部分型号双规格高清DV，除了支持AVCHD规格外，还采用了JVC自有的MPEG-2 TS格式，拍摄视频后缀名*.TOD，视频码率{zg}达27Mbps，比当初HDV标准25Mbps还高。
下面罗列一下HDV规格、AVCHD规格、二线厂商自有规格的全高清（Full HD）主要机型：
（一）HDV规格：
1、SONY HDR-HC系列，如早期的HDR-HC1E，现存的SONY HDR-H
C9E等（图为SONY HDR-HC9E）；

2、佳能HV系列，如早期的HV10，和现存的HV40等（图为Canon HV40）；

（二）AVCHD规格
1、SONY：xx旧产品HDR-SR系列如HDR-SR10E/SR11E/SR12E，xx新产品HDR-XR系列如HDR-XR520E/XR500E、中端新产品HDR-CX12E，低端新产品HDR-CX系列如HDR-CX100E；袖珍型HDR-TG1E/TG5E等（图为2009年旗舰型号HDR-XR520E）

2、佳能：HF系列，HF10、HF11、HF20、HFS10等；HG系列入HG10、HG20、HG21等（图为2009年旗舰型号Canon HFS10）；

3、松下：HDC-SD系列如HDC-SD1/SD5/SD9，袖珍型号HDC-SD7；HDC-HS系列如HDC-HS9、HDC-HS100/HS200；HDC-TM200；2009年xx系列HDC-HS300/TM300/TM350等（图为2009年旗舰型号HDC-HS300）；

4、JVC：低端GZ-HM系列如GZ-HM200A/200B/200R，中端GZ-300/320系列如GZ-300A/300B/300R/320B，xxAVCHD/MPEG2双规格的GZ-30/40系列，（图为2009年旗舰型号GZ-40B）。

（三）二线厂商自有规格
1、三洋：Xacti系列，1080i的旧型号VPC-HD1000/HD1010，2009年发布的1080Pxx型号有VPC-FH1、VPC-HD2000(图为2009年旗舰型号VPC-HD2000)；

2、三星：HMX系列，如低端的HMX-R10，中端的HMX-H100/H104,xx的HMX-H105/H106(图为2009年旗舰型号HMX-H106)。

二、漫谈DV的硬件参数
1、CCD/CMOS
中文名感光器、传感器。CCD/CMOS面积越大成像效果越好，特别是弱光（或称低照度）下表现越好。早期因CMOS成像效果不佳，只用于低端摄像头，主流DC/DV都不采用。但后来DC/DV像素迅速提高，而CCD的特点却是面积越小、像素越高，逐渐难以适应DC/DV高像素、大感光器的要求。而新一代Fill Factor CMOS的研发成功，克服了CMOS成像效果不佳的缺点，且相比CCD具有耗电小、良品率高的优点，更适合高像素、大感光器的要求，因此高清DV大部分采用了CMOS感光器。
CCD/CMOS占DC/DV成本的重要部分，同一品牌同一类型DV，基本上是CCD/CMOS越大，价格越高，CCD/CMOS大小成为区分高、低端产品最明显的标志。目前高清DV的CCD/CMOS大到1/2.33，小到1/8，成像效果特别是弱光下效果如何，不言而喻。

2、像素
像素分为静态像素和动态像素，拍照使用静态像素，摄像使用动态像素，DV厂商公布的型号参数（包括说明书中的规格）常常是静态像素，而非动态像素。摄像所需要的动态像素大小可用所拍摄视频的分辨率简单相乘得出，例如1920×1080=207万像素，即1080(全高清)DV至少需要207万动态像素，如像素不够则需插值弥补，但插值会导致画质劣化。
摄像效果只和动态像素有关，与静态像素没关系。只要不低于上述{zd1}需求，动态像素高低对摄像成像效果而言并非关键，建议购买高清DV多关心CCD/CMOS大小，而非像素大小。

3、镜头口径
又叫镜头直径、滤光镜直径、滤色镜直径， DC/DV镜头旁有一个Φ标识，后面的数字就是镜头口径，是指镜头前端的直径。镜头口径大小直接影响弱光下的成像效果，口径越大，弱光下的成像效果越好。就高清DV而言，一般认为Φ30以下镜头偏小，想要好的弱光成像效果，建议选购Φ40以上镜头的高清DV。可惜有些DV厂商公布的型号参数（包括说明书中的规格）常常没有这一项，只有在镜头附近才能找到数值。

4、光圈
光圈用F值表示，光圈F值=镜头的焦距/镜头口径的直径。光圈F值愈小，同一时间内进光量便愈多，如光圈从F8调整到F5.6，进光量便多一倍。{zd0}光圈值直接影响弱光成像效果，建议选购{zd0}光圈值较小（如F2.0以下）的高清DV。

5、{zd1}照度：
{zd1}照度的单位是lx（lux），值越小，理论上弱光下成像效果越好，但由于各厂商lux值计算标准不一，实际弱光成像效果差异很大，此参数仅在同品牌甚至同一时期产品对比有用，不同品牌对比基本无参考价值。

6、光学防抖和电子防抖
防抖系统的实际效果，不同品牌甚至同品牌不同系列都千差万别。电子防抖的效果远不如光学防抖，因此光学防抖是xxDC/DV的必备功能。摄像防抖效果远不如拍照防抖效果。即便是效果{zh0}的光学防抖系统，摄像时也只对轻微的抖动有效，而且防抖对成像质量特别是细节部分有点影响，因此建议DV用户还是练好稳定手持的功夫为上。

7、信号系统和录制格式
信号系统（又称电视系统，英文为Video Signal）是DV机固有的拍摄、录制电路系统，例如1080/50i、1080/60i、720/50p、720/60p、480/60i、576/50i等，录制格式是指DV拍摄后记录到磁带、硬盘、闪存卡的视频文件的封装容器、编码、分辨率、帧率、扫描方式、码率等具体参数。信号系统决定了录制格式，但却常常被人和录制格式混为一谈。
举个例子，AVCHD规格的松下HDC-SD9GK摄像机的信号系统是1080/50i，录制格式则有1920×1080隔行扫描25fps、1920×1080 逐行扫描25fps、1440×1080 隔行扫描25fps等几种可选。
早期的MiniDV、HDV标准和主流AVCHD标准，都明确地规定了信号系统，只要符合标准的DV机，信号系统就已确定。但目前大部分二、三线DV，包括带摄像功能的DC，由于规格混乱，很难辨别其信号系统，无法根据信号系统确定其实际的硬件性能。

三、DC/DV融合？--跨界DC和DC摄像功能的冲击
近2年来，DC/DV开始显现融合的趋势。
2007年，三洋推出一款很难让人分清是DC还是DV的VPC-HD1000，三洋为此创造了“跨界相机”的新名词。此机拍摄的1080/60i高清视频效果和中低端高清DV相当，拍照效果也不逊于中低端卡片DC，比当时其他高清DV的拍照效果好不少，确实称得上是一款“跨界相机”。
2008年，一款被戏称为“{wd}兔”的佳能5D Mark II的单反相机面市，依靠优异的感光系统，拍摄的高清1080/30p H.264视频令人惊艳，单帧画质优于任何一款家用高清DV，众人哗然，甚至有人大呼DC取代DV的日子不远了。
2009年，松下推出的新机HDC-HS300，静态像素915万，拍照效果明显优于自家HDC系列早期型号，直追中低端卡片DC。
由此看来，DC/DV拍摄、拍照的实际水平越来越接近了，DC/DV融合的日子还会远吗？'

四、美丽的陷阱：24p/25p/30p制造的抖动画面
众所周知，逐行扫描比隔行扫描好，画面更细腻、清晰。于是高清DV也打起了逐行扫描的主意，纷纷在录制格式中增加了逐行扫描格式的选项，例如1080/24p、1080/25p、1080/30p、720/25p、720/30p等，宣称是1080p逐行扫描的高清DV。
不料，很多眼睛较敏感的人发现用了逐行扫描方式录制后，播放摇拍的移动画面、运动画面、快动作画面变得不流畅、抖动、闪烁，怎么会这样？
原来，播放运动画面要做到流畅、无抖动感，每秒至少需显示48幅图像。而DV信号系统要在50i以上，50i是指每秒拍摄50幅隔行扫描图像，每2幅可合并为完整的图像，称之为“帧”，对应的录制格式正常是隔行25帧/秒（fps）。播放的时候，每秒显示50幅隔行图像，满足了人眼对运动画面流畅度的要求。
但是，录制格式设为逐行后，以25p为例，信号系统拍摄的50幅隔行图像被合并为25幅完整的图像，即逐行25帧/秒（fps），播放的时候，每秒只能显示25幅逐行图像，尽管每幅都是完整的图像，但仍然远远达不到人眼{zd1}每秒48幅图像的流畅度要求，运动画面就变得不流畅、抖动。
以上是以25p为例说明，假如设为24p情况则更糟，设为30p则每秒多了5幅画面，情况稍好些。每个人的眼睛对播放画面流畅的敏感度不同，有些人能接受30p运动画面，甚至有些人看24p运动画面毫无不适感，因人而异。

五、廉价二、三线DV的30p陷阱及插值陷阱
充斥数码电子市场的廉价二、三线DV机，很多型号都达不到AVCHD的50i/60i信号系统要求。现有的大部分DC摄像功能，包括上述“{wd}兔”单反相机的视频功能，也有类似问题。录制格式设为{zg}一档，每秒就只能拍30幅逐行（甚至是隔行）图像，例如三洋VPC-TH1、VPC-WH1高清摄像机,录制格式设为1280×720，则只能拍逐行30帧/秒（fps），而只有设为低清晰度、连标清DVD清晰度都达不到的640×480，才能拍摄符合人眼流畅度要求的逐行60帧/秒（fps）。
此类DV机可用鸡肋来形容，采用的是什么信号系统，只有厂商自己才知道。有些三线厂商的DV则更离谱，为弥补产品不足，采用了各种插值方法：动态像素达不到录制格式分辨率的要求、信号系统每秒拍摄画面数量不够，或芯片处理能力不足，插值成为生产厂商的补救法宝，给用户制造了一个又一个消费陷阱。

六、AVCHD规格的局限和1080/60p的诱惑
AVCHD规格设计时，信号系统被确定为1080/50i或1080/60i，有的AVCHD规格高清DV也设有1080/24p/25p/30p的录制格式选项，但却是个美丽的陷阱（请看“四、美丽的陷阱：24p/25p/30p制造的抖动画面”）。因此，只要符合AVCHD标准，就不可能是1080p的DV机。
1080/50i/60i是为适应现有的电视广播系统而设计，随着47寸以上1080p全高清（Full HD）液晶、等离子电视的逐渐普及，1080p信号源的需求开始出现，这样一来，就显得AVCHD标准落后了。
2009年，三洋推出2款号称是1080/60p的高清DV机：VPC-HD2000、VPC-FH1，录制格式达到前所未有的1920×1080 逐行扫描60fps。虽然由于三洋未明确标明该机的信号系统，因此是否真正的1080p拍摄，还有待验证，但毕竟给DV用户带来了一个1080p全新的诱惑。

七、荧光灯（电感整流器）下拍摄，DV快门速度需与电网频率匹配
在荧光灯（电感整流器）下拍摄，高清DV的快门速度需和当地电网频率匹配，以防止电网频率产生的干扰。如果不匹配，则有可能产生图像闪烁、横波纹等干扰。例如在国内，在荧光灯（电感整流器）下拍摄如发现干扰，可设为快门优先（手动快门速度），快门速度手动设为1/50、1/100、1/200等与国内电网50hz频率匹配（指0.5、1、2倍等倍数匹配），可减少或防止电网干扰。同理，如在国外拍摄，荧光灯（电感整流器）下快门速度则需按当地电网频率来调整。
另外，除荧光灯（电感整流器）外，某些水银灯、白炽灯也有可能产生干扰，而使用电子整流器的荧光灯、节能灯则几乎无干扰。不同的高清DV，其自动模式下防止干扰的能力也各不相同，有些高清DV在自动模式下基本无干扰之虞。
为避免干扰，如果需要经常在荧光灯（电感整流器）下拍摄，建议选购快门速度可调的高清DV机型。

此帖于 2009-11-05 11:44 被 oldgo 编辑